(57)【要約】  レーザ維持プラズマ形成システムであり、ガス封入要素と、ポンプ照明を生成するよう構成された照明源と、そのポンピング源からのポンプ照明をガス混合物塊内へと集束させることでそのガス混合物塊内にプラズマを発生させそのプラズマに広帯域輻射を放射させるよう構成された集光素子と、を有する。ガス封入要素は、第１ガス成分及び第２ガス成分を含有するガス混合物塊を封じ込めるよう構成すればよい。そのガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、その広帯域輻射の第１ガス成分関連部分、並びに一種類又は複数種類の第１ガス成分関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方が第２ガス成分により抑圧される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ維持プラズマ形成システムであって、
第１ガス成分及び第２ガス成分を含有するガス混合物の塊を封じ込めるよう構成されたガス封入要素と、
ポンプ照明を生成するよう構成された照明源と、
上記照明源からのポンプ照明を上記ガス混合物塊内へと集束させることでそのガス混合物塊内にプラズマを発生させそのプラズマから広帯域輻射を放射させるよう構成された集光素子と、を備え、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、上記広帯域輻射の第１ガス成分関連部分、並びに一種類又は複数種類の第１ガス成分関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方が第２ガス成分により抑圧される、
システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、上記プラズマにより放射される広帯域輻射に、赤外波長、可視波長、ＵＶ波長、ＤＵＶ波長、ＶＵＶ波長及びＥＵＶ波長のうち少なくとも一種類が含まれるシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムであって、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、上記プラズマによる上記広帯域輻射の第１ガス成分関連部分でありＶＵＶ波長を含む部分が、第２ガス成分により抑圧されるシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムであって、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、上記プラズマの上記広帯域輻射の第１ガス成分関連部分であり６００ｎｍ未満の波長を含む部分が、第２ガス成分により抑圧されるシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムであって、上記広帯域輻射の第１ガス成分関連部分、並びに一種類又は複数種類の第１ガス成分関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方が第２ガス成分により吸収されるシステム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムであって、第２ガス成分が第１ガス成分関連エキシマによる輻射性放射を消沈させるシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムであって、第２ガス成分が、第１ガス成分関連エキシマによる輻射性放射を、衝突解離、光分解プロセス及び共鳴エネルギ伝達のうち少なくとも一つにより消沈させるシステム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムであって、第２ガス成分が、
上記ガス混合物のうち２５％未満を組成するシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のシステムであって、第２ガス成分が、
上記ガス混合物のうち０．５％〜２０％を組成するシステム。
【請求項１０】
請求項８に記載のシステムであって、第２ガス成分が、
上記ガス混合物のうち５％未満を組成するシステム。
【請求項１１】
請求項８に記載のシステムであって、第２ガス成分が、
上記ガス混合物のうち１０％〜１５％を組成するシステム。
【請求項１２】
請求項１に記載のシステムであって、上記ガス混合物が更に第３ガス成分を含有しており、そのガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、上記広帯域輻射の第２ガス成分関連部分、並びに一種類又は複数種類の第２ガス成分関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方がその第３ガス成分により抑圧されるシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシステムであって、第３ガス成分が、
上記ガス混合物のうち５ｍｇ／ｃｍ３未満を組成するシステム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のシステムであって、第３ガス成分が、
上記ガス混合物のうち２ｍｇ／ｃｍ３未満を組成するシステム。
【請求項１５】
請求項１２に記載のシステムであって、第１ガス成分が、
アルゴンで組成されるシステム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のシステムであって、第２ガス成分が、
キセノンで組成されるシステム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のシステムであって、第３ガス成分が、
水銀で組成されるシステム。
【請求項１８】
請求項１に記載のシステムであって、上記ガス封入要素がチャンバ、プラズマバルブ及びプラズマセルのうち少なくとも一つを有するシステム。
【請求項１９】
請求項１に記載のシステムであって、上記プラズマにより放射された広帯域輻射のうち少なくとも一部分を集め、その広帯域輻射を１個又は複数個の追加的光学素子へと差し向けるよう、上記集光素子が構成されているシステム。
【請求項２０】
請求項１に記載のシステムであって、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、１個又は複数個の伝搬素子の吸収スペクトラム内の波長を有する輻射が、第２ガス成分により吸収されるシステム。
【請求項２１】
請求項２０に記載のシステムであって、上記１個又は複数個の伝搬素子が、
上記集光素子、透過素子、反射素子及び集束素子のうち少なくとも一つを含むシステム。
【請求項２２】
請求項２０に記載のシステムであって、上記１個又は複数個の伝搬素子が、水晶、サファイア、熔融シリカ、フッ化カルシウム、フッ化リチウム及びフッ化マグネシウムのうち少なくとも一種類で形成されているシステム。
【請求項２３】
請求項１に記載のシステムであって、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムにおける輻射の抑圧により、自システムの１個又は複数個の構成部材に対する損傷が阻害されるシステム。
【請求項２４】
請求項２３に記載のシステムであって、上記損傷にソラリゼーションが含まれるシステム。
【請求項２５】
請求項１に記載のシステムであって、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、１個又は複数個の追加的要素の吸収スペクトラム内の波長を含む輻射が、そのガス混合物により抑圧されるシステム。
【請求項２６】
請求項２５に記載のシステムであって、上記１個又は複数個の追加的要素が、
フランジ及びシールのうち少なくとも一方を含むシステム。
【請求項２７】
請求項１に記載のシステムであって、上記照明源が、
１個又は複数個のレーザを備えるシステム。
【請求項２８】
請求項２７に記載のシステムであって、上記１個又は複数個のレーザが、
１個又は複数個の赤外レーザを含むシステム。
【請求項２９】
請求項２７に記載のシステムであって、上記１個又は複数個のレーザが、
ダイオードレーザ、連続波レーザ及び広帯域レーザのうち少なくとも一種類を含むシステム。
【請求項３０】
請求項１に記載のシステムであって、上記照明源が、
第１波長にてポンプ照明を放射しその第１波長とは別の追加的波長にて照明を放射するよう構成された照明源を備えるシステム。
【請求項３１】
請求項１に記載のシステムであって、上記照明源が、
自照明源により放射されるポンプ照明の波長を可調とする可調照明源を備えるシステム。
【請求項３２】
請求項１に記載のシステムであって、上記集光素子が上記ガス封入要素外に位置するシステム。
【請求項３３】
請求項１に記載のシステムであって、上記集光素子が上記ガス封入要素内に位置するシステム。
【請求項３４】
請求項１に記載のシステムであって、上記集光素子が、
楕円体状集光素子及び球状集光素子のうち少なくとも一方を備えるシステム。
【請求項３５】
レーザ維持プラズマを形成するプラズマランプであって、
第１ガス成分及び第２ガス成分を含有するガス混合物の塊を封じ込めるよう構成されたガス封入要素を備え、そのガス混合物が更に、ポンプ照明を受光してそのガス混合物塊内にプラズマを発生させそのプラズマから広帯域輻射を放射させるよう構成されており、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、上記広帯域輻射の第１ガス成分関連部分、並びに一種類又は複数種類の第１ガス成分関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方が、第２ガス成分により抑圧されるプラズマランプ。
【請求項３６】
請求項３５に記載のプラズマランプであって、上記プラズマにより放射される上記広帯域輻射に、赤外波長、可視波長、ＵＶ波長、ＤＵＶ波長、ＶＵＶ波長及びＥＵＶ波長のうち少なくとも一種類が含まれるプラズマランプ。
【請求項３７】
請求項３５に記載のプラズマランプであって、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、上記プラズマによる上記広帯域輻射の第１ガス成分関連部分でありＶＵＶ波長を含む部分が、第２ガス成分により抑圧されるプラズマランプ。
【請求項３８】
請求項３５に記載のプラズマランプであって、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、上記プラズマの上記広帯域輻射の第１ガス成分関連部分であり６００ｎｍ未満の波長を含む部分が、第２ガス成分により抑圧されるプラズマランプ。
【請求項３９】
請求項３５に記載のプラズマランプであって、上記広帯域輻射の第１ガス成分関連部分、並びに一種類又は複数種類の第１ガス成分関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方が第２ガス成分により吸収されるプラズマランプ。
【請求項４０】
請求項３５に記載のプラズマランプであって、第２ガス成分が第１ガス成分関連エキシマの輻射性放射を消沈させるプラズマランプ。
【請求項４１】
請求項４０に記載のプラズマランプであって、第２ガス成分が、第１ガス成分関連エキシマの輻射性放射を、衝突解離、光分解プロセス及び共鳴エネルギ伝達のうち少なくとも一つにより実質的に消沈させるプラズマランプ。
【請求項４２】
請求項３５に記載のプラズマランプであって、第２ガス成分が、
上記ガス混合物のうち２５％未満を組成するプラズマランプ。
【請求項４３】
請求項４２に記載のプラズマランプであって、第２ガス成分が、
上記ガス混合物のうち０．５％〜２０％を組成するプラズマランプ。
【請求項４４】
請求項４２に記載のプラズマランプであって、第２ガス成分が、
上記ガス混合物のうち５％未満を組成するプラズマランプ。
【請求項４５】
請求項４２に記載のプラズマランプであって、第２ガス成分が、
上記ガス混合物のうち１０％〜１５％を組成するプラズマランプ。
【請求項４６】
請求項３５に記載のプラズマランプであって、上記ガス混合物が更に第３ガス成分を含有しており、そのガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、上記広帯域輻射の第２ガス成分関連部分、並びに一種類又は複数種類の第２ガス成分関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方がその第３ガス成分により抑圧されるプラズマランプ。
【請求項４７】
請求項４６に記載のプラズマランプであって、第３ガス成分が、
上記ガス混合物のうち５ｍｇ／ｃｍ３未満を組成するプラズマランプ。
【請求項４８】
請求項４７に記載のプラズマランプであって、第３ガス成分が、
上記ガス混合物のうち２ｍｇ／ｃｍ３未満を組成するプラズマランプ。
【請求項４９】
請求項４６に記載のプラズマランプであって、第１ガス成分が、
アルゴンで組成されるプラズマランプ。
【請求項５０】
請求項４９に記載のプラズマランプであって、第２ガス成分が、
キセノンで組成されるプラズマランプ。
【請求項５１】
請求項５０に記載のプラズマランプであって、第３ガス成分が、
水銀で組成されるプラズマランプ。
【請求項５２】
請求項３５に記載のプラズマランプであって、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、自プラズマランプの透過素子の吸収スペクトラム内の波長を含む輻射が、第２ガス成分により抑圧されるプラズマランプ。
【請求項５３】
請求項５２に記載のプラズマランプであって、自プラズマランプの上記透過素子が、水晶、サファイア、熔融シリカ、フッ化カルシウム、フッ化リチウム及びフッ化マグネシウムのうち少なくとも一種類で形成されているプラズマランプ。
【請求項５４】
請求項５２に記載のプラズマランプであって、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムにおける輻射の抑圧により、自プラズマランプの上記透過素子に対する損傷が阻害されるプラズマランプ。
【請求項５５】
請求項５４に記載のプラズマランプであって、上記損傷にソラリゼーションが含まれるプラズマランプ。
【請求項５６】
請求項５２に記載のプラズマランプであって、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、自プラズマランプの透過素子の吸収スペクトラム内の波長を含む輻射が、第２ガス成分により抑圧されるプラズマランプ。
【請求項５７】
レーザ維持プラズマ輻射生成方法であって、
ポンプ照明を生成するステップと、
第１ガス成分及び第２ガス成分を含有するガス混合物の塊をガス封入構造内に封入するステップと、
上記ポンプ照明のうち少なくとも一部分を上記ガス混合物塊内の１個又は複数個の焦点に集束させることで、そのガス混合物塊内でプラズマを持続させそのプラズマにより広帯域輻射を放射させるステップと、
上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、上記広帯域輻射の第１ガス成分関連部分、並びに一種類又は複数種類の第１ガス成分関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方の放射を、第２ガス成分の働きで抑圧するステップと、
を有する方法。
【請求項５８】
請求項５７に記載の方法であって、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、上記広帯域輻射の第１ガス成分関連部分、並びに一種類又は複数種類の第１ガス成分関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方の放射を、第２ガス成分の働きで抑圧するステップが、
上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、上記広帯域輻射の第１ガス成分関連部分でありＶＵＶ波長を含む部分を、第２ガス成分の働きで抑圧するステップを有する方法。
【請求項５９】
請求項５７に記載の方法であって、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、上記広帯域輻射の第１ガス成分関連部分、並びに一種類又は複数種類の第１ガス成分関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方の放射を、第２ガス成分の働きで抑圧するステップが、
上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、上記広帯域輻射の第１ガス成分関連部分であり６００ｎｍ未満の波長を含む部分を、第２ガス成分の働きで抑圧するステップを有する方法。
【請求項６０】
請求項５７に記載の方法であって、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、上記広帯域輻射の第１ガス成分関連部分、並びに一種類又は複数種類の第１ガス成分関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方の放射を、第２ガス成分の働きで抑圧するステップが、
上記広帯域輻射の第１ガス成分関連部分、並びに一種類又は複数種類の第１ガス成分関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方を第２ガス成分の働きで吸収するステップを有する方法。
【請求項６１】
請求項５７に記載の方法であって、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、上記広帯域輻射の第１ガス成分関連部分、並びに一種類又は複数種類の第１ガス成分関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方の放射を、第２ガス成分の働きで抑圧するステップが、
第１ガス成分関連エキシマの輻射性放射を第２ガス成分の働きで消沈させるステップを有する方法。
【請求項６２】
請求項６１に記載の方法であって、第１ガス成分関連エキシマの輻射性放射を第２ガス成分の働きで消沈させるステップが、
第１ガス成分関連エキシマの輻射性放射を、衝突解離、光分解プロセス及び共鳴エネルギ伝達のうち少なくとも一つにより消沈させるステップを有する方法。
【請求項６３】
請求項５７に記載の方法であって、上記ガス混合物が更に第３ガス成分を含有する方法であり、更に、
上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、上記広帯域輻射の第２ガス成分関連部分、並びに一種類又は複数種類の第２ガス成分関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方の放射を、第３ガス成分の働きで抑圧するステップを有する方法。
【請求項６４】
レーザ維持プラズマを形成するプラズマランプであって、
アルゴン及びキセノンを含有するガス混合物の塊を封じ込めるよう構成されたガス封入要素を備え、そのガス混合物が更に、ポンプ照明を受光してそのガス混合物塊内にプラズマを発生させそのプラズマから広帯域輻射を放射させるよう構成されており、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、上記広帯域輻射のガス混合物内アルゴン関連部分、並びに一種類又は複数種類のガス混合物内アルゴン関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方がガス混合物内キセノンにより抑圧されるプラズマランプ。
【請求項６５】
請求項６４に記載のプラズマランプであって、上記プラズマにより放射される広帯域輻射に、赤外波長、可視波長、ＵＶ波長、ＤＵＶ波長、ＶＵＶ波長及びＥＵＶ波長のうち少なくとも一種類が含まれるプラズマランプ。
【請求項６６】
請求項６４に記載のプラズマランプであって、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、上記広帯域輻射のガス混合物内アルゴン関連部分でありＶＵＶ波長を含む部分が、上記ガス混合物内キセノンにより抑圧されるプラズマランプ。
【請求項６７】
請求項６４に記載のプラズマランプであって、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、上記広帯域輻射のガス混合物内アルゴン関連部分であり６００ｎｍ未満の波長を含む部分が、上記ガス混合物内キセノンにより抑圧されるプラズマランプ。
【請求項６８】
請求項６４に記載のプラズマランプであって、上記広帯域輻射のガス混合物内アルゴン関連部分、並びに一種類又は複数種類のガス混合物内アルゴン関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方が上記ガス混合物内キセノンにより吸収されるプラズマランプ。
【請求項６９】
請求項６４に記載のプラズマランプであって、上記ガス混合物内キセノンがガス混合物内アルゴン関連エキシマの輻射性放射を消沈させるプラズマランプ。
【請求項７０】
請求項６９に記載のプラズマランプであって、上記ガス混合物内キセノンが、ガス混合物内アルゴン関連エキシマの輻射性放射を、衝突解離、光分解プロセス及び共鳴エネルギ伝達のうち少なくとも一つにより実質的に消沈させるプラズマランプ。
【請求項７１】
請求項６４に記載のプラズマランプであって、上記ガス混合物内キセノンが、
上記ガス混合物のうち２５％未満を組成するプラズマランプ。
【請求項７２】
請求項７１に記載のプラズマランプであって、上記ガス混合物内キセノンが、
上記ガス混合物のうち０．５％〜２０％を組成するプラズマランプ。
【請求項７３】
請求項７１に記載のプラズマランプであって、上記ガス混合物内キセノンが、
上記ガス混合物のうち５％未満を組成するプラズマランプ。
【請求項７４】
請求項７１に記載のプラズマランプであって、上記ガス混合物内キセノンが、
上記ガス混合物のうち１０％〜１５％を組成するプラズマランプ。
【請求項７５】
請求項６４に記載のプラズマランプであって、上記ガス混合物が更に水銀を含有しており、そのガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、上記広帯域輻射のガス混合物内キセノン関連部分、並びに一種類又は複数種類のガス混合物内キセノン関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方の放射が、そのガス混合物内水銀により抑圧されるプラズマランプ。
【請求項７６】
請求項７５に記載のプラズマランプであって、上記ガス混合物内水銀が、
上記ガス混合物のうち５ｍｇ／ｃｍ３未満を組成するプラズマランプ。
【請求項７７】
請求項７６に記載のプラズマランプであって、上記ガス混合物内水銀が、
上記ガス混合物のうち２ｍｇ／ｃｍ３未満を組成するプラズマランプ。
【請求項７８】
請求項６４に記載のプラズマランプであって、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、自プラズマランプの透過素子の吸収スペクトラム内の波長を含む輻射が、上記ガス混合物内キセノンにより抑圧されるプラズマランプ。
【請求項７９】
請求項７８に記載のプラズマランプであって、自プラズマランプの上記透過素子が、水晶、サファイア、熔融シリカ、フッ化カルシウム、フッ化リチウム及びフッ化マグネシウムのうち少なくとも一種類で形成されているプラズマランプ。
【請求項８０】
請求項７８に記載のプラズマランプであって、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムにおける輻射の抑圧により、自プラズマランプの上記透過素子に対する損傷が阻害されるプラズマランプ。
【請求項８１】
請求項８０に記載のプラズマランプであって、上記損傷にソラリゼーションが含まれるプラズマランプ。
【請求項８２】
請求項７８に記載のプラズマランプであって、上記ガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、自プラズマランプの透過素子の吸収スペクトラム内の波長を含む輻射が、上記ガス混合物内キセノンにより抑圧されるプラズマランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件開示は総じてプラズマ式光源に関し、より具体的には、そのプラズマ光源からの真空紫外輻射の放射を阻害するガス混合物を有するレーザ維持プラズマ光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連出願への相互参照）
本願は、「レーザ維持アルゴンプラズマ及びエキシマからのＶＵＶ放射のキセノン及び水銀添加による低減」(REDUCING VUV EMISSIONS FROM LASER-SUSTAINED ARGON PLASMAS AND EXCIMERS THROUGH THE ADDITION OF XENON AND MERCURY)と題しＩｌｙａ  Ｂｅｚｅｌ、Ｋｅｎｎｅｔｈ  Ｇｒｏｓｓ、Ｌａｕｒｅｎ  Ｗｉｌｓｏｎ、Ｒａｈｕｌ  Ｙａｄａｖ、Ｊｏｓｈｕａ  Ｗｉｔｔｅｎｂｅｒｇ、Ａｉｚａｚ  Ｂｈｕｉｙａｎ、Ａｎａｔｏｌｙ  Ｓｈｃｈｅｍｅｌｉｎｉｎ、Ａｎａｎｔ  Ｃｈｉｍｍａｌｇｉ及びＲｉｃｈａｒｄ  Ｓｏｌａｒｚを発明者とする２０１６年５月２５日付米国暫定特許出願第６２／３４１５３２号に基づき米国特許法第１１９号（ｅ）の規定による利益を主張する出願であるので、この参照を以てその全容を本願に繰り入れることにする。
【０００３】
かつてなく小さなデバイスフィーチャを有する集積回路の需要が増し続けるにつれ、それら小型化進行中のデバイスの検査に用いられる秀逸な照明源の需要が成長し続けている。そうした照明源の一つがレーザ維持プラズマ光源である。レーザ維持プラズマ光源はハイパワー広帯域光を発生させることができる。レーザ維持光源はレーザ輻射をガス塊内に集束させることで動作し、それによりそのガスを発光可能なプラズマ状態まで励起する。この効果のことを通常はプラズマの「ポンピング」と呼ぶ。とはいえ、生成されたプラズマにより放射される広帯域輻射には不要波長が一通り又は複数通り含まれることとなろう。不要波長は、例えば、これに限られるものではないが透過素子、反射素子、集束素子或いはＬＳＰ光源に係る諸部材をはじめとする素子により吸収されよう。用途によっては不要波長吸収が損傷、劣化又は故障につながりうる。また、追加的なガス成分をガス混合物中に導入すれば不要波長を抑圧できるかもしれない。しかしながら、それら追加的ガス成分自体が何らかの不要輻射の放射を助長するかもしれない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７７８６４５５号明細書
【特許文献２】米国特許第７４３５９８２号明細書
【特許文献３】米国特許第９３１８３１１号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１４／０２９１５４６号明細書
【特許文献５】米国特許第９１８５７８８号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２０１３／０１８１５９５号明細書
【特許文献７】米国特許第９０９９２９２号明細書
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】A. Schreiber et al., Radiation Resistance of Quartz Glass for VUV Discharge Lamps, J. Phys. D:  Appl. Phys. 38 (2005), 3242-3250
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そのため、欠点例えば上掲のそれを癒やせるシステム及び方法を提供することが望まれよう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本件開示の１個又は複数個の例証的実施形態に従いレーザ維持プラズマ形成システムが開示される。ある例証的実施形態に係るシステムはガス封入要素を有する。また、ある例証的実施形態では、ガス混合物塊を封じ込めるようそのガス封入要素が構成される。また、ある例証的実施形態ではそのガス混合物に第１ガス成分及び第２ガス成分を含有させる。また、ある例証的実施形態に係るシステムは、ポンプ照明を生成するよう構成された照明源を有する。また、ある例証的実施形態に係るシステムは、その照明源からのポンプ照明をガス混合物塊内へと集束させることでそのガス混合物塊内にプラズマを発生させるよう構成された集光素子を有する。また、ある例証的実施形態ではそのプラズマにより広帯域輻射が放射される。また、ある例証的実施形態では、そのガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、その広帯域輻射の第１ガス成分関連部分、並びに一種類又は複数種類の第１ガス成分関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方が第２ガス成分により抑圧される。
【０００８】
本件開示の１個又は複数個の例証的実施形態に従い、レーザ維持プラズマを形成するプラズマランプが開示される。ある例証的実施形態に係るプラズマランプはガス封入要素を有する。また、ある例証的実施形態では、ガス混合物塊を封じ込めるようそのガス封入要素が構成される。また、ある例証的実施形態ではそのガス混合物に第１ガス成分及び第２ガス成分を含有させる。また、ある例証的実施形態では、そのガス混合物が更に、ポンプ照明を受光してそのガス混合物塊内にプラズマを発生させるよう構成される。また、ある例証的実施形態ではそのプラズマにより広帯域輻射が放射される。また、ある例証的実施形態では、そのガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、その広帯域輻射の第１ガス成分関連部分、並びに一種類又は複数種類の第１ガス成分関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方が第２ガス成分により抑圧される。
【０００９】
本件開示の１個又は複数個の例証的実施形態に従いレーザ維持プラズマ輻射生成方法が開示される。ある例証的実施形態に係る方法は、ポンプ照明を生成するステップを有する。また、ある例証的実施形態に係る方法は、ガス混合物塊をガス封入構造内に封入するステップを有する。また、ある例証的実施形態ではそのガス混合物に第１ガス成分及び第２ガス成分を含有させる。また、ある例証的実施形態に係る方法は、ポンプ照明のうち少なくとも一部分をそのガス混合物塊内の１個又は複数個の焦点に集束させることで、そのガス混合物塊内でプラズマを持続させるステップを有する。また、ある例証的実施形態ではそのプラズマにより広帯域輻射が放射される。また、ある例証的実施形態に係る方法は、そのガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、その広帯域輻射の第１ガス成分関連部分、並びに一種類又は複数種類の第１ガス成分関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方の放射を第２ガス成分の働きで抑圧するステップを有する。
【００１０】
本件開示の１個又は複数個の例証的実施形態に従い、レーザ維持プラズマを形成するプラズマランプが開示される。ある例証的実施形態に係るプラズマランプはガス封入要素を有する。また、ある例証的実施形態では、ガス混合物塊を封じ込めるようそのガス封入要素が構成される。また、ある例証的実施形態ではそのガス混合物にアルゴン及びキセノンを含有させる。また、ある例証的実施形態では、そのガス混合物が更に、ポンプ照明を受光してそのガス混合物塊内にプラズマを発生させるよう構成される。また、ある例証的実施形態ではそのプラズマにより広帯域輻射が放射される。また、ある例証的実施形態では、そのガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、その広帯域輻射のガス混合物内アルゴン関連部分、並びに一種類又は複数種類のガス混合物内アルゴン関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方がガス混合物内キセノンにより抑圧される。
【００１１】
ご理解頂けるように、上掲の概略記述及び後掲の詳細記述は共に専ら例示的且つ説明的なものであり、特許請求の範囲記載の発明を必ずしも限定するものではない。添付図面は、明細書に組み込まれると共に明細書の一部を構成し、本発明の諸実施形態を描出するものであり、概略記述と相俟ち本発明の諸原理を説明する働きがある。
【００１２】
本件技術分野に習熟した者（いわゆる当業者）であれば、以下の如き添付図面を参照することで、本件開示の数多い長所をより良好に理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】本件開示の一実施形態に係るレーザ維持プラズマ形成システムの概念図である。
【図１Ｂ】本件開示の一実施形態に係るガス混合物封入用プラズマセルの概念図である。
【図１Ｃ】本件開示の一実施形態に係るガス混合物封入用プラズマバルブの概念図である。
【図１Ｄ】本件開示の一実施形態に係るガス混合物封入用プラズマチャンバの概念図である。
【図２】本件開示の一実施形態に係るガス混合物塊内形成プラズマを描いた概念図である。
【図３】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る純アルゴン入りガス封入構造の放射スペクトラムを描いたグラフである。
【図４】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係りアルゴン及びキセノンの様々な混合物が封入されているガス封入構造群の放射スペクトラムを描いたグラフである。
【図５】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係りキセノンと様々な濃度の水銀とが入っているガス封入構造群の放射スペクトラムを描いたグラフである。
【図６】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るレーザ維持プラズマ輻射生成方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面に描かれている被開示主題を詳細に参照する。
【００１５】
図１Ａ〜図６を参照し、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るレーザ維持プラズマ生成システムについて述べる。本件開示の諸実施形態は、ガス混合物を伴うレーザ維持プラズマ光源であり、広帯域光を放射するプラズマを持続させるのと同時に特定波長の放射を抑圧するようそのガス混合物が設計されているものを、指向している。本件開示の諸実施形態は、ＬＳＰ光源内ガス混合物に一種類又は複数種類のガスを組み入れ、プラズマにより放射された輻射のうち特定波長の放射をそのガスに選択的に吸収させることを、指向している。本件開示の更なる諸実施形態は、ＬＳＰ光源内ガス混合物に一種類又は複数種類のガスを組み入れ、ガス混合物内エキシマの放射をそのガスで消沈させることを、指向している。更なる諸実施形態は、紫外、可視及び／又は赤外スペクトル域では高スペクトル強度光放射を発生させるが不要スペクトル域では低輝度なガス混合物を指向している。
【００１６】
本願での認識によれば、ＬＳＰ光源では、プラズマ状態への励起時の広帯域輻射放射に適する多様な成分を利用することができる。更に、ＬＳＰ光源では、特定の成分を、それに代わる光源（例．放電光源等）よりもかなり高濃度で利用することができる。例えば、ＬＳＰ光源では、性能的制限（例．アーク発生懸念）故にそれに代わる光源では実用的でない貴ガス（例．アルゴン、キセノン、クリプトン等）を高濃度含有するガス混合物を、利用することができる。その際、ＬＳＰ光源内ガス混合物の組成を放射輻射スペクトラムに基づき選択することができる。
【００１７】
同じく本願での認識によれば、高いスペクトルパワーを所望スペクトル域（例．紫外波長、可視波長、赤外波長等）で提供するのに適するガス成分のなかには、不要スペクトル域（例．真空紫外波長（ＶＵＶ）等）でも高いスペクトルパワーが生じるものがある。例えば純アルゴン入りＬＳＰ光源は、高い総輻射パワーが得られるけれども強いＶＵＶ輻射が生じうるものであり、光源自体の構成部材、並びにその光源により生成された広帯域輻射を差し向けるために用いられる追加的構成部材が、そのＶＵＶ輻射により損傷しかねない。キセノン使用ＬＳＰ光源は、穏当なスペクトルパワーを所望スペクトル域にて提供しうるし、そのＶＵＶ輻射がさほど強くない。しかしながら、キセノン入りＬＳＰ光源の所望スペクトル域内スペクトルパワーは、アルゴン入りＬＳＰ光源のスペクトルパワーよりも相対的に低めとなりうる。更に、やはりＶＵＶ光の発生が光源や周辺部材に悪影響を及ぼしかねない。
【００１８】
用途によっては、そのうちの第１ガス成分が広帯域照明を発生させ、一種類又は複数種類の追加的ガス成分が第１ガス成分関連不要輻射波長を抑圧するガス混合物を、ＬＳＰ光源にて利用するようにしてもよい。しかしながら、当該一種類又は複数種類の追加的ガス成分により二次効果が持ち込まれることや、その追加的ガス成分の寄与により無視できない量の不要スペクトル域内スペクトルパワーが発生することがありうる。ひいては、不要波長のスペクトルパワー低減に対する当該一種類又は複数種類の追加的ガス成分の影響の合計が削がれることとなりうる。
【００１９】
更なる諸実施形態は、広帯域輻射の生成に係る第１ガス成分と、第１成分関連輻射のうち特定波長を抑圧する第２ガス成分と、第１及び／又は第２ガス成分関連輻射のうち特定波長を抑圧する第３ガス成分と、を有するガス混合物入りのＬＳＰ光源を指向している。
【００２０】
図１Ａ〜図６には、本件開示の一実施形態に係るレーザ維持プラズマ形成システム１００が描かれている。不活性ガス種内プラズマ生成が２０１０年８月３１日付特許文献１及び２００８年１０月１４日付特許文献２にて概述されているので、この参照を以てそれらの全容を本願に繰り入れることにする。様々なプラズマセルデザイン及びプラズマ制御機構が２０１６年４月１９日付特許文献３に記されているので、この参照を以てその全容を本願に繰り入れることにする。プラズマ生成が２０１４年１０月２日付特許文献４でも概述されているので、この参照を以てその全容を本願に繰り入れることにする。プラズマセル及び制御機構が２０１４年３月３１日付米国特許出願第１４／２３１１９６号にも記されているので、この参照を以てその全容を本願に繰り入れることにする。プラズマセル及び制御機構が２０１５年１１月１０日付特許文献５にも記されているので、この参照を以てその全容を本願に繰り入れることにする。プラズマセル及び制御機構が２０１３年６月１８日付特許文献６にも記されているので、この参照を以てその全容を本願に繰り入れることにする。プラズマ光源の輻射性放射を阻害するガス混合物の使用が２０１６年１月６日付米国特許出願第１４／９８９３４８号にて概述されているので、この参照を以てその全容を本願に繰り入れることにする。一般論としては、本システム１００を、本件技術分野で既知なあらゆるプラズマ式光源に敷衍しうるものと解すべきである。
【００２１】
図１Ａに示す実施形態に係るシステム１００は、これに限られるものではないが赤外輻射や可視輻射等、特定波長又は波長域のポンプ照明１０７を生成するよう構成された照明源１１１（例．１個又は複数個のレーザ）を有している。また、実施形態に係るシステム１００は、（例．プラズマ１０４を生成又は維持するための）ガス封入構造１０２を有している。ガス封入構造１０２は、これに限られるものではないがプラズマセル（図１Ｂ参照）、プラズマバルブ（図１Ｃ参照）又はチャンバ（図１Ｄ参照）を有するものとすることができる。照明源１１１からのポンプ照明１０７をガス混合物塊１０３内に集束させることで、ガス封入構造１０２内ガス混合物１０３又はプラズマ１０４の吸収線のうち特定の１本又は複数本を通じエネルギを吸収させ、それによりそのガス種を「ポンピング」してプラズマ１０４を生成し又は持続させることができる。図示しないが、他の実施形態によれば、ガス封入構造１０２の内部空間内でプラズマ１０４を初発させるための一組の電極をガス封入構造１０２に具備させ、それら電極による点火後は照明源１１１からの照明１０７によりそのプラズマ１０４が維持されるようにすることができる。更に、プラズマ１０４からは、より低いエネルギ準位へのガス種の緩和を受けて広帯域輻射を放射させることができる。
【００２２】
他の実施形態によれば、分子の励起エネルギ状態の代表たる束縛エキシマ状態（例．ガス混合物１０３のうち１個又は複数個の成分に係る束縛分子状態）を生成及び／又は維持するのに適した温度にて、生成プラズマ１０４外ガス塊内にエキシマを形成することができる。エキシマからは、より低いエネルギ状態のエキシマへの緩和（例．脱励起等）を受けて、紫外スペクトラムに属する輻射を放射させることができる。幾つかの実施形態では、エキシマの脱励起によりエキシマ分子の解離が生じることとなろう。例えばＡｒ２＊エキシマから放射させうるのは１２６ｎｍ、Ｋｒ２＊エキシマからは１４６ｎｍ、Ｘｅ２＊エキシマからは１７２ｎｍ又は１７５ｎｍである。このように、ガス封入構造１０２に発する輻射のスペクトルコンテンツは、ガス封入構造１０２内のプラズマ１０４及び／又は一種類又は複数種類のエキシマからの放射に係るスペクトル成分を含むものとなりうる。
【００２３】
また、実施形態に係るシステム１００は、照明源１１１に発する照明をガス封入構造１０２内封入ガス混合物塊１０３内に集束させるよう構成された集光素子１０５（例．楕円体状又は球状の集光素子）を有している。また、実施形態における集光素子１０５は、プラズマ１０４により放射された広帯域照明１１５を集め、その広帯域照明１１５を１個又は複数個の追加的光学素子（例．フィルタ１２３、ホモジナイザ１２５等）へと差し向けるよう、配置されている。ただ、上掲の構成は本件開示の技術的範囲に対する限定事項ではない。例えば、本システム１００が、照明源１１１からの照明をガス混合物塊１０３内へと集束させ及び／又は差し向ける１個又は複数個の反射及び／又は集束光学系と、プラズマ１０４により放射された広帯域照明１１５を集める別セットの集光光学系とを、有していてもよい。例えば、別々の反射光学系及び集光光学系を有する光学的構成が２０１６年６月２０日付米国特許出願第１５／１８７５９０号にて述べられているので、この参照を以てその全容を本願に繰り入れることにする。
【００２４】
また、実施形態におけるガス封入構造１０２は、ポンプ照明１０７をガス封入構造１０２内へと通し及び／又はガス混合物１０３からの広帯域照明１１５をガス封入構造１０２外へと通すよう構成された、１個又は複数個の透明部１０８を有している。
【００２５】
また、実施形態に係るシステム１００は、ガス封入構造１０２から放射された光を差し向け及び／又は処理するよう構成された１個又は複数個の伝搬素子を有している。当該１個又は複数個の伝搬素子の例としては、これに限られるものではないが透過素子（例．ガス封入構造１０２の透明部１０８、１個又は複数個のフィルタ１２３等）、反射素子（例．集光素子１０５、広帯域照明１１５を差し向けるための鏡等）、集束素子（例．レンズ、集束鏡等）等がある。
【００２６】
ここで、プラズマ光の広帯域放射１１５が一般に多数の要因に影響されることや、これに限られるものではないが照明源１１１からのポンプ照明１０７の集束強度、ガス混合物１０３の温度、ガス混合物１０３の圧力及び／又はガス混合物１０３の組成がそうした要因に含まれることに、注意されたい。更に、プラズマ１０４及び／又はガス混合物１０３（例．一種類又は複数種類のガス封入構造１０２内エキシマ）により放射される広帯域輻射１１５のスペクトルコンテンツは、これに限られるものではないが赤外（ＩＲ）、可視、紫外（ＵＶ）、真空紫外（ＶＵＶ）、深紫外（ＤＵＶ）又は極端紫外（ＥＵＶ）波長を含むものとなりうる。ある実施形態ではプラズマ１０４により少なくとも６００〜１０００ｎｍ域内波長の可視及びＩＲ輻射が放射される。他の実施形態ではプラズマ１０４により少なくとも２００〜６００ｎｍ域内波長の可視及びＵＶ輻射が放射される。他の実施形態ではプラズマ１０４により少なくとも２００ｎｍ未満波長の短波長輻射が放射される。更に他の実施形態では一種類又は複数種類のガス封入構造１０２内エキシマによりＵＶ及び／又はＶＵＶ輻射が放射される。なお、本件開示は上述の波長域に限定されないので、ガス封入構造１０２内のプラズマ１０４及び／又はエキシマにより放射される光の波長が、上掲の範囲のうちいずれに属していても、またそれらのどのような組合せに属していてもかまわない。
【００２７】
個々の用途で望まれるのは、ガス封入構造１０２内のプラズマ１０４及び／又は一種類又は複数種類のエキシマにより放射される広帯域輻射のスペクトルコンテンツのうち、一部分だけである。幾つかの実施形態では、ガス封入構造１０２内封入ガス混合物１０３により、ガス封入構造１０２からの輻射のうち一通り又は複数通りの特定波長の放射が抑圧される。例えば、ガス封入構造１０２内のプラズマ１０４及び／又は一種類又は複数種類のエキシマからの輻射のうち一通り又は複数通りの波長の放射を、ガス混合物１０３により妨げること、例えば消沈させることができる。また例えば、プラズマ１０４及び／又は一種類又は複数種類のエキシマにより放射された特定波長の輻射を、ガス混合物１０３により、ガス封入構造１０２の透過素子１０８より前段で吸収することができる。こうして、プラズマ１０４及び／又はエキシマにより生成されガス封入構造１０２から発せられる輻射のうち不要波長のスペクトルパワーを、そのガス混合物１０３中の１個又は複数個の成分の働きで選択的に低減することができる。
【００２８】
ＬＳＰ光源の不要波長をガス混合物１０３で抑圧することは、その光源の出力を整えるのに総じて有用である。その際、所与用途における光源性能指標の一つを、そのＬＳＰ光源の総スペクトルパワーに対する所望スペクトル域でのスペクトルパワーの比とすることができる。その場合、不要スペクトル域のスペクトルパワーに比し所望スペクトル域でのスペクトルパワーを増大させることでＬＳＰ光源の性能を向上させることができる。ある実施形態によれば、ガス封入構造１０２から放射される不要波長輻射の放射を抑圧するガス混合物１０３をそのガス封入構造１０２に封入することで、不要波長のスペクトルパワーを低下させそれによりそのＬＳＰ光源の性能を向上させることができる。更に、不要波長を抑圧するよう構成された一種類又は複数種類のガス成分を有するガス混合物１０３を使用することで、ＬＳＰ光源向けガスの範囲を拡げることができる。例えば、ある特定のガス内で生成されたプラズマ１０４が、所望スペクトル域内波長では高いスペクトルパワーを呈しうるものの、不要スペクトル域内波長でのスペクトルパワーが問題含みであるため、非実用的とされることがありうる。ある実施形態に従い、一種類又は複数種類のガス成分をその特定ガスに添加し、不要スペクトル波長に属する波長を阻害するガス混合物１０３をそれにより生成することで、所望スペクトル域内波長での高いスペクトルパワーを利用することができる。
【００２９】
また、ある実施形態では、本システム１００の１個又は複数個の構成部材の吸収帯に対応する不要波長輻射の放射を阻害するガス混合物１０３が、ガス封入構造１０２に封入される。当該１個又は複数個のシステム１００構成部材の例としては、これに限られるものではないが、１個又は複数個のシステム１００内伝搬素子や１個又は複数個のシステム１００素子がある。先に注記した通り、当該１個又は複数個の伝搬素子の例としては、これに限られるものではないが、１個又は複数個の透過素子（例．ガス封入構造１０２の透明部１０８、１個又は複数個のフィルタ１２３等）、１個又は複数個の反射素子（例．集光素子１０５、広帯域照明１１５を差し向けるための鏡等）、１個又は複数個の集束素子（例．レンズ、集束鏡等）等がある。例えば、ＬＳＰ光源を利用し可視及び／又は赤外輻射を生成する用途では、これに限られるものではないがＵＶ、ＶＵＶ、ＤＵＶ又はＥＵＶ輻射等、より短波長の輻射に対し有感な光学部材が設けられうる。ここで注意されたいのは、可視及び／又は赤外照明向けに構成されている光学部材（例．ガス封入構造１０２の透明部１０８、レンズ、鏡等）の多くが短波長輻射を吸収しやすく、その吸収がその素子の加熱、劣化又は損傷につながりうることである。場合によっては、ガス封入構造１０２の透明部１０８やそのシステム内の追加的光学素子における輻射の吸収によりソラリゼーションが引き起こされ、それによりその部材の性能及び／又は動作寿命が削がれることとなる。また例えば、１個又は複数個のシステム１００構成部材が、可視又は赤外スペクトル域内特定波長に対し敏感な場合がある。
【００３０】
ガス封入構造１０２内封入ガス混合物１０３を用い輻射を阻害することで、不要波長輻射に対する長期露出に係る潜在的インキュベーション効果を緩和することができる。ある実施形態に従い、ガス混合物１０３をガス封入構造１０２内で（例．自然又は強制循環により）循環させることで、プラズマ１０４により放射される輻射に対する連続露出に係るインキュベーション効果を排することができる。例えば、ガス混合物１０３における温度、圧力又は種の変化のうち、ガス封入構造１０２からの輻射の放射に影響しうるものを、循環により緩和することができる。
【００３１】
ある実施形態では、ガス封入構造１０２内封入ガス混合物１０３により、同時並行的に、プラズマ１０４が持続され且つそのガス封入構造１０２からの一通り又は複数通りの不要特定波長輻射の放射が抑圧される。ここでは、ガス混合物１０３内ガス成分の相対濃度が、プラズマ１０４により放射される広帯域輻射１１５のスペクトラムにも、そのガス混合物１０３により阻害される輻射のスペクトラムにも、影響しうることに注意されたい。この場合、そのプラズマにより放射される広帯域輻射１１５のスペクトラム、並びにガス混合物１０３により阻害（例．吸収、消沈等）される輻射のスペクトラムを、共に、そのガス混合物内ガス成分の相対組成を制御することで調整することができる。
【００３２】
ある実施形態では、ガス封入構造１０２内封入ガス混合物１０３により、プラズマ１０４により放射された一通り又は複数通りの特定波長輻射（例．プラズマ１０４により放射されたＶＵＶ輻射、一種類又は複数種類のガス封入構造１０２内エキシマに係る放射等）が吸収される。例えば、ガス混合物１０３中の第１成分の励起種を含有するプラズマ１０４により輻射を放射させ、それを一種類又は複数種類のガス封入構造１０２内追加的ガス成分により吸収させることができる。この場合、不要波長輻射を阻害し、ガス封入構造１０２の透明部１０８上への射突、ひいてはそのガス封入構造１０２からの出射を阻むことができる。
【００３３】
図２は本件開示の一実施形態に係るガス混合物塊１０３内プラズマ１０４を描いた概念図であり、図中のプラズマ１０４により放射された特定波長の輻射はそのガス混合物１０３により吸収される。実施形態では、広帯域輻射１１５ａ，１１５ｂがそのプラズマ１０４により放射される。また、実施形態では、ガス封入構造１０２が、周囲にあるガス混合物１０３のサイズに比べプラズマ１０４のサイズがかなり小さめになるよう構成されている。結果として、プラズマ１０４により放射された広帯域輻射１１５ａ，１１５ｂのガス内伝搬距離は、そのプラズマ１０４のサイズに比べかなり長めになる。例えば、ガス混合物１０３の拡がりがプラズマサイズの２倍以上となるようガス封入構造１０２を構成するとよい。また例えば、ガス混合物１０３のサイズがプラズマ１０４のサイズに比べ１桁以上大きくなるようガス封入構造１０２を構成するとよい。
【００３４】
また、実施形態では、プラズマにより放射された輻射１１５ａのうち一通り又は複数通りの特定波長が、ガス混合物１０３中の一種類又は複数種類のガス成分により選択的に吸収されるため、輻射１１５ａ中のその一通り又は複数通りの特定波長の強度が、ガス混合物塊１０３内伝搬中に減衰する。ここで、輻射１１５ａ中の当該一通り又は複数通りの特定波長が吸収される度合が、当該一通り又は複数通りの特定波長におけるガス混合物１０３による吸収の強さと、その輻射１１５ａがガス混合物１０３中を伝搬する距離とに、少なくとも部分的に関連しうることに注意されたい。この場合、当該一通り又は複数通りの特定波長を短い伝搬距離に亘り強めに吸収させることでも、当該一通り又は複数通りの特定波長をより長距離に亘り弱めに吸収させることでも、同じ総減衰が達成されうることとなる。
【００３５】
また、実施形態では、プラズマ１０４により放射された輻射１１５ｂ中の一通り又は複数通りの追加的波長にとりガス混合物１０３が透明であるので、輻射１１５ｂ中の当該一通り又は複数通りの追加的波長のスペクトルパワーが、ガス混合物塊１０３内伝搬中に減衰しない。従って、プラズマ１０４により放射された輻射１１５の広帯域輻射スペクトラム中の一通り又は複数通りの特定波長を、ガス混合物１０３により選択的にフィルタリングすることができる。
【００３６】
本願での考察によれば、本システム１００を利用するに当たり、様々なガス混合物１０３を用いプラズマ１０４を初発及び／又は持続させることができる。一実施形態としては、プラズマ１０４の初発及び／又は維持に用いられるガス混合物１０３に、貴ガス、不活性ガス（例．貴ガス又は非貴ガス）及び／又は非不活性ガス（例．水銀）を含有させることができる。他の実施形態としては、そのガス混合物１０３を、ガス（例．貴ガス、非貴ガス等）と、一種類又は複数種類のガス状トレース物質（例．金属ハロゲン化物、遷移金属等）と、の混合物とすることができる。例えば、本件開示の実施に適するガスとしては、これに限られるものではないがＸｅ、Ａｒ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｈｅ、Ｎ２、Ｈ２Ｏ、Ｏ２、Ｈ２、Ｄ２、Ｆ２、ＣＨ４、金属ハロゲン化物、ハロゲン、Ｈｇ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｔｌ、Ｉｎ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｍ、ＡｒＸｅ、ＡｒＨｇ、ＡｒＫｒ、ＡｒＲｎ、ＫｒＨｇ、ＸｅＨｇ等があろう。大略、本件開示は、どのようなＬＳＰシステムにも、またガス封入構造１０２内プラズマ１０４持続に適するものならどのような種類のガス混合物にも、敷衍しうるものと解されるべきである。
【００３７】
実施形態の一つは、ガス封入構造１０２内封入ガス混合物１０３が、第１ガス成分と、その第１ガス成分に係る輻射を抑圧するよう構成された少なくとも第２のガス成分とを、含有するものである。例えば、第１ガス成分の種から少なくとも部分的に形成されたプラズマ１０４により放射される輻射を、第２ガス成分により抑圧することができる。また例えば、第１ガス成分の種から少なくとも部分的に形成された一種類又は複数種類のエキシマにより放射される輻射を、第２ガス成分により抑圧することができる。
【００３８】
他の実施形態としては、ガス封入構造１０２内封入ガス混合物１０３が、貴ガス（例．キセノン、クリプトン、ネオン、ラドン等）と混合されたアルゴンを含有するものがある。クリプトン、キセノン及び／又はラドンの添加が、プラズマ１０４により放射された特定波長域（例．ＶＵＶ輻射）内輻射を抑圧（例．吸収等）するよう作用しうることに、注意されたい。例えば、ガス封入構造１０２内封入ガス混合物１０３が、これに限られるものではないが、１０気圧分圧のアルゴンと２気圧分圧のキセノンとを含有していてもよい。更に、アルゴン及び低濃度キセノン入りガス混合物１０３を、１４５〜１５０ｎｍ域に圧力拡張吸収帯(pressure-broadened absorption band)が現れ、ガス混合物１０３による光の基底状態吸収を少なくとも部分的に原因とする広域吸収が１３０ｎｍ未満波長で現れるものに、することができる。
【００３９】
他の実施形態としては、ガス封入構造１０２内封入ガス混合物１０３が、ガス混合物１０３内エキシマの放射を消沈させるよう構成された一種類又は複数種類のガス成分を含有するものがある。ここでは、そのガス混合物１０３に、エキシマ放射を消沈させるのに適し本件技術分野で既知なガス成分のいずれを含有させてもよいことに、注意されたい。そのガス混合物１０３には、これに限られるものではないが希ガス種の等核エキシマ、希ガス種の異核エキシマ、一種類又は複数種類の非希ガス種の等核エキシマ、一種類又は複数種類の非希ガス種の異核エキシマ等をはじめ、本件技術分野で既知な任意種類のエキシマからの放射を消沈させるのに適する一種類又は複数種類のガス成分を、含有させることができる。更に、温度が十分に低く束縛エキシマ状態をサポートしうるのなら、分子種及び原子種をサポートしてエキシマ放射を消沈させることも可能なことに、注意されたい。例えば、ガス混合物１０３に、これに限られるものではないがＯ２、Ｎ２、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ、ＳＦ６、Ｉ２、Ｂｒ２又はＨｇを含有させ、それによりエキシマ放射を消沈させることができる。加えて、ガス封入構造１０２内封入ガス混合物１０３に、それに代わる光源での使用には一般に適していない一種類又は複数種類のガス成分を含有させることができる。例えば、これに限られるものではないが電極等の部材を劣化させかねないためアークランプでは通常は用いられないガス、例えばこれに限られるものではないがＮ２、Ｏ２等を、ガス混合物１０３に含有させることができる。
【００４０】
更に、ここで、ガス混合物１０３中の一種類又は複数種類のガス成分によるエキシマ放射の消沈が、本件技術分野で既知な経路のうちいずれを通じ行われてもよいことに、注意されたい。例えば、ガス混合物１０３中の一種類又は複数種類のガス成分により、これに限られるものではないが衝突解離、光分解プロセス又は共鳴エネルギ伝達（例．共鳴励起伝達等）を通じエキシマ放射を消沈させることができる。加えて、ガス混合物１０３中の一種類又は複数種類のガス成分により、ガス混合物１０３内エキシマにより放射された輻射の吸収を通じエキシマ放射を消沈させることができる。
【００４１】
実施形態の一つは、ガス封入構造１０２内封入ガス混合物１０３にキセノンとＨｇ、Ｏ２及びＮ２のうち少なくとも一種類とを含有させ、ガス混合物１０３内に生じたＸｅ２＊エキシマからの放射をそれにより消沈させるものである。他の実施形態としては、ガス封入構造１０２内封入ガス混合物１０３にアルゴンとキセノン及びＮ２のうち少なくとも一方とを含有させ、ガス混合物１０３内に生じたＡｒ２＊エキシマからの放射をそれにより消沈させるものがある。他の実施形態としては、ガス封入構造１０２内封入ガス混合物１０３にネオン及びＨ２を含有させ、ガス混合物１０３内に生じたＮｅ２＊エキシマからの放射をそれにより消沈させるものがある。
【００４２】
図３は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るガス封入構造１０２に純アルゴンを封入しその放射スペクトラム３０２を描いたグラフ３００である。実施形態における放射スペクトラム３０２は純アルゴンが封入されているガス封入構造のそれであり、１４０ｎｍ未満の波長（例．ＶＵＶ波長等）の実質放射を含んでいる。更に、その放射スペクトラム３０２には、エキシマ（例．Ａｒ２＊等）に係り１２６ｎｍ付近にピークがある輻射を含んでいる。
【００４３】
図４は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るガス封入構造１０２にアルゴン及びキセノンの様々な混合物を封入しその放射スペクトラムを描いたグラフ４００である。ある実施形態に係るグラフ４０２には、アルゴンが９７％、キセノンが３％入っているガス封入構造の放射スペクトラムが描かれている。他の実施形態に係るグラフ４０４には、アルゴンが８７．５％、キセノンが１２．５％入っているガス封入構造の放射スペクトラムが描かれている。他の実施形態に係るグラフ４０６には、アルゴンが５０％、キセノンが５０％入っているガス封入構造の放射スペクトラムが描かれている。他の実施形態に係るグラフ４０８には、純キセノン入りガス封入構造の放射スペクトラムが描かれている。
【００４４】
この場合、ガス混合物中のアルゴンに係る特定波長の放射をガス混合物中のキセノンで抑圧することができる。例えば、１２６ｎｍにあるＡｒ２＊エキシマのピークをガス混合物中のキセノンで抑圧及び／又は解消することができる。更に、ガス混合物１０３中のアルゴンにより少なくとも部分的に形成されたプラズマ１０４に係る指定広帯域照明（例．ＶＵＶ輻射等）を、ガス混合物中のキセノンで抑圧することができる。加えて、これに限られるものではないが５％未満のそれ等、比較的低い百分率のキセノンにより特定波長の放射を抑圧することができる。例えばグラフ４０２に描かれているように、アルゴン９７％とキセノン３％とが入っているガス封入構造の放射スペクトラムには、（例．プラズマ１０４及び／又は一種類又は複数種類のエキシマによる輻射に係る）１３０〜１５０ｎｍ間スペクトル域にて、純アルゴン入りガス封入構造１０２（図３参照）に比しかなり低減された輻射が現れている。
【００４５】
ここでは、ガス混合物１０３中の追加的ガス成分に係る特定波長の輻射を抑圧するよう構成されたガス成分が、そのガス混合物１０３に発する輻射の総スペクトラムに対し加算的に寄与しうることに、注意されたい。例えば、ガス混合物１０３中のアルゴンに係る輻射（例．アルゴンを含むプラズマ１０４及び／又はエキシマに係る輻射）を抑圧するよう構成されたキセノンにより加算的に、輻射が放射されうる。一例としては、ガス混合物１０３中のキセノンを（例．照明ビーム１０７により）励起してプラズマ１０４の一部とし、これに限られるものではないがＶＵＶ輻射を含む広帯域輻射をそのプラズマ１０４により放射させることができる。別例としては、ガス混合物中のキセノンによりエキシマを形成し輻射を放射させる（例．Ｘｅ２＊エキシマを形成し１７２ｎｍ、１７５ｎｍ等にて放射させる）ことができる。図４のグラフ４０２〜４０８には、ガス混合物１０３内キセノン濃度が高いとキセノンに係る１９０ｎｍ未満波長輻射のスペクトルパワーが増大することが描かれている。
【００４６】
他の実施形態としては、ガス混合物１０３が三種類のガス成分を含有するものがある。例えば、ガス混合物１０３に、本システム１００用の広帯域輻射を（例．プラズマ１０４の形成、一種類又は複数種類のエキシマの生成等を通じ）もたらすよう構成された第１ガス成分を、含有させることができる。更に、そのガス混合物１０３に、第１ガス成分に係る一通り又は複数通りの特定波長を抑圧する第２ガス成分を、含有させることができる。例えば、その第２ガス成分により、これに限られるものではないが、第１ガス成分の種で少なくとも部分的に形成されたプラズマ１０４により放射される一通り又は複数通りの波長を、吸収させることができる。また例えば、その第２ガス成分により、第１ガス成分の種で少なくとも部分的に形成されたエキシマからの放射を消沈させることができる。加えて、そのガス混合物１０３に、第１ガス成分及び／又は第２ガス成分に係る輻射（例．第１及び／又は第２ガス成分から少なくとも部分的に形成されたプラズマ１０４及び／又はエキシマにより放射される輻射）のうち特定波長を抑圧する第３ガス成分を、含有させることができる。
【００４７】
ある例によれば、ガス混合物１０３に水銀を含有させることで、キセノンに係る特定波長の輻射を抑圧することができる。例えば、割合に低濃度（例．５ｍｇ／ｃｍ３未満）の水銀で、Ｘｅ２＊エキシマに発する１７２ｎｍ及び／又は１７５ｎｍ付近の輻射のスペクトルパワーを抑えることができる。更に、少なくとも部分的にキセノンから形成されたプラズマ１０４により放射される広帯域輻射（例．ＶＵＶ輻射等）を、水銀により抑圧することができる。
【００４８】
図５は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るガス封入構造１０２にキセノンと様々な濃度の水銀とを入れその放射スペクトラム５０２〜５１２を描いたグラフ５００である。
【００４９】
ある実施形態によれば、キセノン入りガス封入構造１０２における水銀の濃度を０．１ｍｇ／ｃｍ３域（放射スペクトラム５０２）から１ｍｇ／ｃｍ３域（放射スペクトラム５１２）に高めることで、１６５ｎｍ〜１９５ｎｍ間スペクトル帯内波長でのスペクトルパワーを単調減少させることができる。更に、この域内の水銀濃度であれば、１９５ｎｍ超波長（例．図５に描かれている１９５ｎｍ〜２６５ｎｍの波長）での広帯域輻射の相対スペクトルパワーにさほど影響が及ばない。この場合、水銀により特定波長輻射を（例．吸収、消沈等を通じ）抑圧することができるが、他のスペクトル帯に属する輻射の波長は抑圧されえない。加えて、事実上、ガス混合物１０３中の水銀に係るスペクトルパワーを、そのガス混合物中の追加的成分に係るスペクトルパワーに対し、相対的に小さくすることができる。
【００５０】
ここで、図５中の放射スペクトラム群及びそれに対応する記述が専ら例証目的で提示されたものであり、本件開示を限定するものとして解されるべきではないことに、注意されたい。例えば、１ｍｇ／ｃｍ３超の濃度を有する水銀により特定波長の輻射を抑圧してもよい。実施形態によっては、特定波長輻射（例．ＶＵＶ輻射等）の抑圧のためガス封入構造１０２にキセノンと５ｍｇ／ｃｍ３の水銀とを入れる。また例えば、ガス封入構造１０２内に、キセノン及び水銀に加え追加的ガス成分を入れてもよい。一例としては、ガス封入構造内にキセノン、水銀及び一種類又は複数種類の追加的貴ガス（例．アルゴン、ネオン等）を入れることができる。
【００５１】
他の実施形態としては、ガス混合物１０３がアルゴン、キセノン及び水銀を含有するものがある。この場合、そのガス混合物中のアルゴンに係る広帯域輻射（例．少なくとも部分的にアルゴンを用い形成されたプラズマ１０４又はエキシマに係るそれ）により、本システム１００向けの広帯域照明を発生させることができる。更に、そのガス混合物１０３中のキセノンにより、そのガス混合物中のアルゴンに係る特定波長輻射を抑圧することができる。加えて、そのガス混合物中の水銀により、そのガス混合物１０３中のアルゴン及び／又はキセノンに係る特定波長輻射を抑圧することができる。この場合、アルゴン、キセノン及び水銀を含有するガス混合物１０３により、所望スペクトル域にて高スペクトルパワー、不要スペクトル域にて低スペクトルパワーを呈するＬＳＰ照明源を、実現することができる。例えば、本願記載の如くアルゴン、キセノン及び水銀が入れられているＬＳＰ照明源によれば、ガス封入構造１０２の構成部材（例．透明部材１０８、シール、フランジ等）や１個又は複数個の本システム１００内追加的構成部材により吸収される波長等、それら部材に損傷（例．ソラリゼーション等）を発生させかねない波長でのスペクトルパワーを、低くすることができる。
【００５２】
ここで、ガス成分三種類入りガス混合物１０３についての記述が専ら例証目的で提示されたものであり、限定として解されるべきではないことに、注意されたい。例えば、ガス混合物１０３に発する（例．そのガス混合物１０３の空間的範囲に発する）輻射のスペクトラムを整えるため、何種類のガス成分をガス混合物に含有させてもよい。一例としては、ガス混合物１０３に、広帯域輻射をもたらす第１ガス成分、第１ガス成分に係る特定波長の輻射を抑圧する第２ガス成分、第１及び／又は第２ガス成分に係る特定波長の輻射を抑圧する第３ガス成分、第１、第２及び／又は第３ガス成分に係る特定波長の輻射を抑圧する第４ガス成分、等々を含有させる。更に、ガス混合物１０３中のいずれのガス成分が、所望スペクトル域のスペクトルパワーに対し積極的に寄与するのでもよい。
【００５３】
翻って図１Ａ〜図１Ｄに示すように、ガス封入構造１０２は、プラズマ１０４を初発及び／又は維持するのに適し本件技術分野で既知ないずれの種類のガス封入構造１０２を以て構成してもよい。図１Ｂに示す実施形態ではガス封入構造１０２がプラズマセルを有している。また、実施形態ではその透明部１０８が透過素子１１６を有している。また、実施形態における透過素子１１６は中空円筒であり、ガス混合物１０３を封入するのに適している。また、実施形態におけるプラズマセルは、透過素子１１６に結合された１個又は複数個のフランジ１１２ａ，１１２ｂを有している。また、実施形態では、それらフランジ１１２ａ，１１２ｂを、連結ロッド１１４を用い透過素子１１６（例．中空円筒）にしっかり固定することができる。フランジ付プラズマセルの使用が少なくとも２０１４年３月３１日付米国特許出願第１４／２３１１９６号及び２０１５年１１月１０日付特許文献５にて述べられているので、この参照を以てそれぞれの全容を本願に繰り入れることにする。
【００５４】
また、図１Ｃに示す他の実施形態ではガス封入構造１０２がプラズマバルブを有している。また、実施形態ではそのプラズマバルブが透明部１２０を有している。また、実施形態では、そのプラズマバルブの透明部１２０が、そのプラズマバルブの内部空間にガスを供給するよう構成されたガス供給アセンブリ１２４ａ，１２４ｂにしっかり固定されている。プラズマバルブの使用が少なくとも２０１０年８月３１日付特許文献１及び２０１６年４月１９日付特許文献３にて述べられているので、この参照を以てそれぞれの全容を本願に繰り入れることにする。
【００５５】
ここで、諸光学素子（例．照明光学系１１７、１１９、１２１、集光光学系１０５等）もガス封入構造１０２内に同封しうることに、注意されたい。図１Ｄに示す実施形態ではガス封入構造１０２が、ガス混合物１０３の封入並びに１個又は複数個の光学部材の収容に適するチャンバとされている。実施形態におけるチャンバは集光素子１０５を有している。また、実施形態では、そのチャンバの１個又は複数個の透明部が１個又は複数個の透過素子１３０を有している。また、実施形態では当該１個又は複数個の透過素子１３０が入射及び／又は出射窓（例．図１Ｄでは１３０ａ，１３０ｂ）として構成されている。自己完結型ガスチャンバの使用が２０１５年８月４日付特許文献７にて述べられているので、この参照を以てその全容を本願に繰り入れることにする。
【００５６】
また、実施形態に係るガス封入構造１０２（例．プラズマセル、プラズマバルブ、チャンバ等）の透明部は、プラズマ１０４により生成される輻射に対し少なくとも部分的に透明で本件技術分野で既知ないずれの素材で形成してもよい。ある実施形態によれば、照明源１１１からのＩＲ輻射、可視輻射及び／又はＵＶ輻射１０７に対し少なくとも部分的に透明で本件技術分野で既知な何らかの素材でそれら透明部を形成することができる。他の実施形態では、プラズマ１０４から放射される広帯域輻射１１５に対し少なくとも部分的に透明で本件技術分野で既知な何らかの素材でそれら透明部を形成することができる。実施形態によっては、ガス封入構造１０２の透明部のうちいずれかの吸収スペクトラムに対応する波長の輻射を抑圧する一種類又は複数種類のガス成分を、ガス封入構造１０２内に封入されるガス混合物１０３に含有させる。この実施形態におけるガス混合物１０３による不要波長阻害の利益としては、これに限られるものではないが損傷の低減、ソラリゼーションの低減、ガス封入構造１０２の透明部の加熱の低減等がある。
【００５７】
ある種の実施形態ではガス封入構造１０２の透明部がＯＨ低含有熔融シリカガラス素材で形成されよう。他種実施形態ではガス封入構造１０２の透明部がＯＨ高含有熔融シリカガラス素材で形成されよう。例えば、ガス封入構造１０２の透明部に、これに限られるものではないがＳＵＰＲＡＳＩＬ（登録商標）１、ＳＵＰＲＡＳＩＬ（登録商標）２、ＳＵＰＲＡＳＩＬ（登録商標）３００、ＳＵＰＲＡＳＩＬ（登録商標）３１０、ＨＥＲＡＬＵＸ（登録商標）ＰＬＵＳ、ＨＥＲＡＬＵＸ（登録商標）−ＶＵＶ等を含有させることができる。他種実施形態では、ガス封入構造１０２の透明部に、これに限られるものではないがＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＬｉＦ、水晶及びサファイアが含まれることとなろう。ここで注意されたいのは、これに限られるものではないがＣａＦ２、ＭｇＦ２、水晶、サファイア等の素材が短波長輻射（例．λ＜１９０ｎｍ）に対し透明性を呈することである。本件開示のガス封入構造１０２の透明部１０８（例．チャンバ窓、ガラスバルブ、ガラスチューブ又は透過素子）の実現に適する様々なガラスが、非特許文献１中で詳論されているので、この参照を以てその全容を本願に繰り入れることにする。ここで、１９０ｎｍ未満の波長を有する輻射に対し熔融シリカが幾ばくかの透明性を呈し、１７０ｎｍ以下の波長に対し有用な透明性を呈することに、注意されたい。
【００５８】
ガス封入構造１０２の透明部は、本件技術分野で知られているどのような形状としてもよい。ある実施形態によれば、図１Ａ及び図１Ｂに示す如く透明部を円筒状とすることができる。他の実施形態によれば、図示しないが透明部を球状とすることができる。他の実施形態によれば、図示しないが透明部を複合形状とすることができる。例えば、透明部の形状を二種類以上の形状の組合せで組成することができる。一例としては、透明部の形状を、プラズマ１０４を封入すべく工夫された球状の中心部と、その球状中心部の上方及び／又は下方に延びる１個又は複数個の円筒部とで組成し、当該１個又は複数個の円筒部を１個又は複数個のフランジ１１２に結合させることができる。
【００５９】
集光素子１０５は、照明源１１１に発する照明をガス封入構造１０２の透明部１０８内に封入されているガス混合物塊１０３内へと集束させるのに適し本件技術分野で知られている、どのような物理的構成としてもよい。ある実施形態によれば、図１Ａに示すように、反射性の内表面を有する凹状域を集光素子１０５に設けることができ、その内表面を、照明源１１１から照明１０７を受光しガス封入構造１０２内封入ガス混合物塊１０３内へとその照明１０７を集束させるのに適する面とすることができる。例えば、集光素子１０５を、図１Ａに示す如く反射性の内表面を有する楕円体状集光素子１０５を以て構成することができる。また例えば、集光素子１０５を、反射性の内表面を有する球状集光素子１０５を以て構成することができる。
【００６０】
また、実施形態における集光素子１０５は、プラズマ１０４により放射された広帯域輻射１１５を集め、その広帯域輻射１１５を１個又は複数個の下流光学素子へと差し向けている。当該１個又は複数個の下流光学素子の例としては、これに限られるものではないがホモジナイザ１２５、１個又は複数個の集束素子、フィルタ１２３、旋回鏡等がある。また、実施形態における集光素子１０５によって、プラズマ１０４により放射されＥＵＶ、ＤＵＶ、ＶＵＶ、ＵＶ、可視及び／又は赤外輻射を含んでいる広帯域輻射１１５を集め、その広帯域輻射を１個又は複数個の下流光学素子に差し向けることができる。その際、そのガス封入構造１０２によるＥＵＶ、ＤＵＶ、ＶＵＶ、ＵＶ、可視及び／又は赤外輻射の送給先が、これに限られるものではないが検査ツールや計量ツールをはじめ、本件技術分野で知られているどのような光学特性解明システムの下流光学素子であってもよい。例えば、ＬＳＰシステム１００を広帯域検査ツール（例．ウェハ又はレティクル検査ツール）、計量ツール又はフォトリソグラフィツール向け照明サブシステム、即ち照明器として働かせることができる。ここでは、システム１００のガス封入構造１０２が、これに限られるものではないがＥＵＶ、ＤＵＶ輻射、ＶＵＶ輻射、ＵＶ輻射、可視輻射及び赤外輻射をはじめ、様々なスペクトル域内の有用輻射を放射しうることに、注意されたい。
【００６１】
実施形態に係るシステム１００には様々な追加的光学素子を具備させることができる。ある実施形態によれば、それら追加的光学系群に、プラズマ１０４に発する広帯域光を集めるよう構成された集光光学系を含めることができる。一例としては（例．ビームスプリッタ、サンプラ等として動作する）コールドミラー１２１を本システム１００に具備させ、これに限られるものではないがホモジナイザ１２５等の下流光学系へと集光素子１０５からの照明を差し向けうるよう、そのコールドミラー１２１を配置することができる。
【００６２】
また、ある実施形態によれば、それら光学系群に、システム１００の照明路又は集光路沿いに配置された１個又は複数個の追加的レンズ（例．レンズ１１７）を含めることができる。当該１個又は複数個のレンズを利用し、照明源１１１からの照明をガス混合物塊１０３内に集束させるようにするとよい。或いは、当該１個又は複数個のレンズを利用し、プラズマ１０４により放射された広帯域光を特定のターゲット（図示せず）上に集束させるようにするとよい。
【００６３】
また、ある実施形態によれば、それら光学系群に反射鏡１１９を含めることができる。ある実施形態によれば、照明源１１１からの照明１０７を受光し、集光素子１０５を経て、ガス封入構造１０２の透明部１０８内に封入されているガス混合物塊１０３へとその照明を差し向けるよう、反射鏡１１９を配置することができる。他の実施形態によれば、適宜配置されている集光素子１０５により鏡１１９からの照明を受光し、ガス封入構造１０２の透明部１０８が所在している集光素子１０５（例．楕円体状集光素子）の焦点にその照明を集束させることができる。
【００６４】
また、ある実施形態によれば、それら光学系群に１個又は複数個のフィルタ１２３を含めることができる。実施形態によっては１個又は複数個のフィルタ１２３がガス封入構造１０２に前置され、それによりポンプ照明１０７がフィルタリングされる。また、実施形態によっては１個又は複数個のフィルタがガス封入構造１０２に後置され、そのガス封入構造から放射された輻射がそのフィルタによりフィルタリングされる。
【００６５】
また、実施形態によっては照明源１１１が可調とされる。例えば、照明源１１１の出力のスペクトルプロファイルを可調とすることができる。この場合、その照明源１１１を調整することで、波長又は波長域を選びポンプ照明１０７を放射させることができる。本件技術分野で既知な可調照明源１１１がいずれも本システム１００の実施に適することに注意されたい。可調照明源１１１の例としては、これに限られるものではないが１個又は複数個の可調波長レーザがある。
【００６６】
また、実施形態に係るシステム１００の照明源１１１に１個又は複数個のレーザを具備させることができる。総じて、照明源１１１には本件技術分野で既知なあらゆるレーザシステムを具備させうる。例えば、電磁スペクトラムの赤外、可視又は紫外部分に属する輻射を放射可能で本件技術分野で既知なレーザシステムはいずれも照明源１１１に具備させうる。ある実施形態によれば、連続波（ＣＷ）レーザ輻射を放射するよう構成されたレーザシステムを照明源１１１に具備させることができる。例えば、照明源１１１に１個又は複数個のＣＷ赤外レーザ光源を具備させうる。例えば、塊１０３をなすガスがアルゴンであり又はそれを含有するセッティングなら、１０６９ｎｍにて輻射を放射するよう構成されたＣＷレーザ（例．ファイバレーザ又はディスクＹｂレーザ）を照明源１１１に具備させるとよい。この波長がアルゴンの１０６８ｎｍ吸収線に合致していること、そのためアルゴンガスのポンピングにひときわ役立つことに、注意されたい。ここでは、ＣＷレーザについての上掲の記述が限定的なものではなく、本件技術分野で既知なあらゆるレーザが本件開示の文脈に沿い実施されうることに注意されたい。
【００６７】
また、ある実施形態によれば、照明源１１１に１個又は複数個のダイオードレーザを具備させることができる。例えば、塊１０３に含まれているガス混合物の種のいずれか１本又は複数本の吸収線に対応する波長にて輻射を放射する１個又は複数個のダイオードレーザを、照明源１１１に具備させることができる。総じて、照明源１１１のダイオードレーザを実施に当たり選択することで、何らかのプラズマの何らかの吸収線（例．イオン遷移線）に対し、或いは本件技術分野で既知なプラズマ産生ガスの何らかの吸収線（例．高励起中性遷移線）に対し、そのダイオードレーザの波長をチューニングすることができる。そのため、設けるダイオードレーザ（又はダイオードレーザ群）の選び方はシステム１００のガス封入構造１０２内に封入されているガスの種類により左右される。
【００６８】
また、ある実施形態によれば、照明源１１１にイオンレーザを具備させることができる。例えば、本件技術分野で既知な貴ガスイオンレーザはいずれも照明源１１１に具備させうる。一例としては、アルゴンベースプラズマの場合、アルゴンイオンのポンピングに用いられる照明源１１１にＡｒ＋レーザを具備させることができる。
【００６９】
また、ある実施形態によれば、照明源１１１に１個又は複数個の周波数変換レーザシステムを具備させることができる。例えば、１００ワット超のパワーレベルを有するＮｄ：ＹＡＧ又はＮｄ：ＹＬＦレーザを照明源１１１に具備させうる。また、ある実施形態によれば、照明源１１１に広帯域レーザを具備させることができる。また、ある実施形態によれば、プラズマ１０４に対しほぼ一定パワーでレーザ光を供給するよう構成された１個又は複数個のレーザを照明源１１１に具備させることができる。また、ある実施形態によれば、プラズマ１０４に変調レーザ光を供給するよう構成された１個又は複数個の変調レーザを照明源１１１に具備させることができる。また、ある実施形態によれば、プラズマ１０４にパルスレーザ光を供給するよう構成された１個又は複数個のパルスレーザを照明源１１１に具備させることができる。
【００７０】
また、ある実施形態によれば、照明源１１１に１個又は複数個の非レーザ光源を具備させることができる。総じて、照明源１１１には、本件技術分野で既知なあらゆる非レーザ光源を具備させることができる。一例としては、電磁スペクトラムの赤外、可視又は紫外部分で離散的又は連続的に輻射を放射可能で本件技術分野で既知な、あらゆる非レーザシステムを照明源１１１に具備させることができる。
【００７１】
ここで、上述されまた図１Ａ〜図１Ｄ中に描かれたシステム１００の光学系群が専ら例証のため提示されたものであり、限定として解されるべきではないことに、注意されたい。察せられる通り、本件開示の技術的範囲内で多数の等価な光学的構成を利用することができる。
【００７２】
図６は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るレーザ維持プラズマ輻射生成方法６００を示すフロー図である。出願人が思うに、システム１００の脈絡にて本願中でこれまで述べてきた諸実施形態及びその実現テクノロジは、方法６００に敷衍しうるものと解されるべきである。とはいえ、本方法６００がシステム１００のアーキテクチャに限定されないことにも注意されたい。例えば、方法６００の諸ステップのうち少なくとも一部分を、プラズマバルブを装備しているプラズマセルを利用し実行することができる、との認識である。
【００７３】
実施形態に係る方法６００は、ポンプ照明を生成するステップ６０２を有している。ポンプ照明は、例えば、１個又は複数個のレーザを用い生成することができる。
【００７４】
また、実施形態に係る方法６００は、ガス混合物塊をガス封入構造内に封入するステップ６０４を有している。そのガス封入構造は、これに限られるものではないがプラズマランプ、プラズマセル、チャンバ等、どのような種類のガス封入構造を以て構成してもよい。更に、そのガス混合物を、第１ガス成分及び第２ガス成分を含有するものとすることができる。ある実施形態では、そのガス混合物にアルゴンを第１ガス成分、キセノンを第２ガス成分として含有させる。
【００７５】
また、実施形態に係る方法６００は、ポンプ照明のうち少なくとも一部分をそのガス混合物塊内の１個又は複数個の焦点に集束させることで、そのガス混合物塊内でプラズマを持続させるステップ６０６を有している。例えば、そのポンプ照明により、ガス混合物の成分のうち一種類又は複数種類の種をプラズマ状態へと励起することができ、ひいては励起状態からの緩和を経てその励起種により輻射を放射させることができる。更に、一通り又は複数通りの束縛エキシマ状態をそのガス混合物の成分（例．エキシマ形成に適した温度のガス混合物がある領域内でプラズマから離れたところにあるそれ）から生成し、そのエキシマ状態からの緩和を経てその成分から輻射を放射させることができる。この場合、広帯域輻射のスペクトラムがそのガス混合物の空間的範囲からもたらされることとなろう。
【００７６】
また、実施形態に係る方法６００は、そのガス混合物から出て行こうとしている輻射のスペクトラムのうち、その広帯域輻射の第１ガス成分関連部分、並びに一種類又は複数種類の第１ガス成分関連エキシマによる輻射、のうち少なくとも一方の放射を、第２ガス成分の働きで抑圧するステップ６０８を有している。例えば、第１ガス成分の種を含有するプラズマにより放射された輻射を第２ガス成分により吸収させること、ひいてはそのプラズマからそのガス混合物の空間的範囲（例．ガス封入構造の透明部等）への伝搬を経て吸収輻射のスペクトルパワーを低下させることができる。また例えば、第１ガス成分関連エキシマの輻射性放射を、これに限られるものではないが衝突解離、光分解プロセス、共鳴エネルギ伝達プロセス等、何らかのプロセスを経て第２ガス成分により抑圧することができる。
【００７７】
また、ある実施形態によれば、第１及び／又は第２ガス成分関連輻射のうち特定波長を抑圧しガス混合物から出て行かないようにする第３ガス成分を、そのガス混合物に含有させることができる。例えば、第２ガス成分の種により少なくとも部分的に形成されたプラズマにより放射される広帯域輻射のうち特定波長を、その第３ガス成分により抑圧することができる。また例えば、第２ガス成分関連エキシマの輻射性放射をその第３ガス成分により抑圧することができる。この場合、第２ガス成分に係る二次効果（例．不要スペクトル域のスペクトルパワーへの寄与等）を、その第３ガス成分により緩和することができる。
【００７８】
本願記載の主題は、ときに、他部材内に組み込まれ又は他部材に接続・連結された様々な部材を以て描出されている。ご理解頂けるように、それら描写されているアーキテクチャは単なる例示であり、実のところは、他の多くのアーキテクチャを実施し同じ機能を実現することが可能である。概念的には、どのような部材配置であれ同じ機能が実現されるなら、その部材配置は、実質的に「連携」することで所望機能を実現しているのである。従って、本願中のいずれの二部材であれ、ある特定の機能を実現すべく組み合わされているものは、その所望機能が実現されるよう互いに「連携」していると見なせるのであり、アーキテクチャや介在部材の如何は問われない。同様に、いずれの二部材であれそのように連携しているものはその所望機能を実現すべく互いに「接続・連結され」又は「結合され」ているとも見ることができ、またいずれの二部材であれそのように連携させうるものはその所望機能を実現すべく互いに「結合可能」であるとも見ることができる。結合可能、の具体例としては、これに限られるものではないが、物理的に相互作用可能な及び／又は物理的に相互作用する諸部材、及び／又は無線的に相互作用可能な及び／又は無線的に相互作用する諸部材、及び／又は論理的に相互作用可能な及び／又は論理的に相互作用する諸部材等がある。
【００７９】
思うに、本件開示及びそれに付随する多くの長所については上掲の記述により理解頂けるであろうし、開示されている主題から離隔することなく或いはその主要な長所全てを損なうことなく諸部材の形態、構成及び配置に様々な改変を施せることも明らかであろう。述べられている形態は単なる説明用のものであり、後掲の特許請求の範囲の意図はそうした改変を包括、包含することにある。更に、ご理解頂けるように、本発明は別項の特許請求の範囲によって定義されるものである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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